概要:
エネルギーの形態の変化や変換、および熱の授受に伴う物質の形態や状態変化の関係を数式をもとにして理解を深め、熱機関などに共通した熱力学上の基礎的な理論を理解する。
この科目は,企業で主に冷凍機および冷凍回路の開発・設計を担当した教員が,その経験を生かし,熱力学の基本的な内容について授業を行う.
授業の進め方・方法:
中間・期末試験は50分間の試験を実施する.中間試験は授業中に実施する.この科目は学修単位科目のため、事前、事後の学修として、課題レポートを実施する.
定期試験80%、課題20%で評価し、60点以上を合格とする。
注意点:
熱力学は熱工学、熱エネルギー工学の基礎となる学問であるので、十分に復習を行い理解を深めておくこと。また、教科書にある問題を自分で解き、計算能力を高めておくこと。
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。 | 3 | 前2,前3 |
絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 4 | 前2,前3 |
熱力学で用いられる各種物理量の定義と単位を説明できる。 | 4 | 前2,前3 |
閉じた系と開いた系、系の平衡、状態量などの意味を説明できる。 | 4 | 前4 |
熱力学の第一法則を説明できる。 | 4 | 前4,前5,前6,前7,前8 |
閉じた系と開いた系について、エネルギー式を用いて、熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーを計算できる。 | 4 | 前4,前5,前6,前7,前8 |
閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。 | 4 | 前5,前6,前7,前8 |
理想気体の圧力、体積、温度の関係を、状態方程式を用いて説明できる。 | 4 | 後1,後2 |
定積比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。 | 4 | 後1,後2 |
内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。 | 4 | 後2 |
等圧変化、等積変化、等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化の意味を理解し、状態量、熱、仕事を計算できる。 | 4 | 後4,後5,後6,後7 |
熱力学の第二法則を説明できる。 | 4 | 前9,前10,前11 |
サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 4 | 前10,前11 |
カルノーサイクルの状態変化を理解し、熱効率を計算できる。 | 4 | 前11,後8 |
エントロピーの定義を理解し、可逆変化および不可逆変化におけるエントロピーの変化を説明できる。 | 4 | 前12 |
サイクルをT-s線図で表現できる。 | 4 | 前12 |